礦山機電控制自動化技術(shù)

文/王曉輝

近年來，現(xiàn)代化社會的快速發(fā)展，使礦產(chǎn)資源在社會發(fā)展中的重要性不斷提高，這也使礦物開采速度不斷加快。由于長期以來所采用的礦山機電設(shè)備普遍存在能耗高、效率低、成本大的問題，使其越來越難以滿足礦山開采要求，對礦山機電設(shè)備進行相應(yīng)的改進已經(jīng)迫在眉睫。在科學技術(shù)的帶動下，礦山機電設(shè)備的更新?lián)Q代速度不斷加快，這也使礦山機電設(shè)備實現(xiàn)了自動化、信息化，大大提高了機電設(shè)備的控制水平，提高了礦山開采效率，使PLC技術(shù)成為礦山機電控制自動化技術(shù)中的核心所在，不過，PLC 技術(shù)也同樣存在一定的缺陷，因此對礦山機電控制自動化技術(shù)進行深入的研究是具有重要意義的。

1 礦山機電控制自動化技術(shù)概述

PLC 技術(shù)是礦山機電控制自動化技術(shù)中的核心技術(shù)，其又叫作可編輯邏輯控制技術(shù)，該技術(shù)以數(shù)字運算作為設(shè)備的控制操作方法，在設(shè)備運行過程中，借助于可編程存儲器來進行邏輯運算、算數(shù)運算以及順序運算等相關(guān)指令，以此實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)的輸入與輸出。PLC技術(shù)無論是在穩(wěn)定性還是可靠性上，都有著其他技術(shù)所無法比擬的優(yōu)勢，在設(shè)備操作上也非常簡單快捷。PLC 的組成部分包括編緝器、存儲器、輸入與輸出端口、CPU、電源以及擴展接口等，數(shù)據(jù)、地址與電源是數(shù)據(jù)交換過程中的必要條件，可通過數(shù)據(jù)的交換來實現(xiàn)設(shè)備功能的各種控制。PLC具有非常強大的應(yīng)用功能，其在礦山機電控制自動化技術(shù)中有著靈活的應(yīng)用方式，不同單元和模塊都可按照系統(tǒng)的具體需求來進行隨意組合，從而使工業(yè)控制變得更加靈活、穩(wěn)定。

2 礦山機電控制自動化技術(shù)的作用及優(yōu)勢

2.1 礦山機電控制自動化技術(shù)的作用

近年來，國家對礦產(chǎn)資源需求量的不斷增加，使礦山機電控制設(shè)備在礦產(chǎn)開采工作中占據(jù)著越來越重要的地位，只有確保礦山機電控制設(shè)備的穩(wěn)定、可靠運行，才能從根本上提高礦產(chǎn)開采效率，因此，對礦山機電控制設(shè)備的自動化技術(shù)進行研究，將有助加快礦山機電控制設(shè)備的更新?lián)Q代，進而使其具有更高的穩(wěn)定性與可靠性。礦山機電控制的自動化技術(shù)可大幅提升礦山開采效率，優(yōu)化控制與操作流程，使礦山機電控制設(shè)備更易于操控，可有效節(jié)約人力投入，同時還可使礦山機電控制設(shè)備具有更高的可靠性，降低了人為操作因素所引發(fā)安全事故的幾率，避免了設(shè)備對操作人員的傷害，使礦山機電控制設(shè)備的安全性得到了顯著提升。

2.2 礦山機電控制自動化技術(shù)的優(yōu)勢

對于礦山開采作業(yè)來說，由于作業(yè)地點位于井下，而井下環(huán)境又十分惡劣、復雜，這也使作業(yè)人員的人身安全極易受到威脅。此外，機電控制設(shè)備的操作流程復雜，并且涉及到諸多環(huán)節(jié)和技術(shù)操作，如果采用傳統(tǒng)的機電控制技術(shù)，勢必難以滿足礦山開采需要，而且也非常容易引發(fā)安全事故。再加上礦山機電控制設(shè)備很容易受到井下環(huán)境的影響，這也使礦山機電控制設(shè)備普遍存在效率低、能耗高、成本大等問題，很容易影響到礦山的順利開采。為了避免這些問題，將自動化技術(shù)應(yīng)用于其中，可通過靈活組合各種模塊來制造出所需的機電控制設(shè)備，這大大提高了機電控制設(shè)備的實用性與擴展性。并且，自動化技術(shù)有著明確而較為系統(tǒng)的編程流程，應(yīng)用起來非常方便，在控制表達上既可利用邏輯圖來實現(xiàn)，也可利用梯形圖來實現(xiàn)，并且在控制過程中不需要操作人員參與其中，有效避免了安全事故的發(fā)生，提高了機電控制設(shè)備的安全性，并且在機電控制設(shè)備中還安裝有PLC 裝置，該裝置中的屏蔽模塊與穩(wěn)壓模塊，可有效避免外部環(huán)境對機電控制設(shè)備的干擾。

3 礦山機電控制自動化技術(shù)的相關(guān)運用

3.1 運膠帶機中自動化技術(shù)的運用

在礦山開采領(lǐng)域中，運膠帶機作為運輸?shù)V產(chǎn)資源的重要機械設(shè)備，在礦物開采作業(yè)中起到不可或缺的作用。自動化技術(shù)在礦山機電設(shè)備中的應(yīng)用，可幫助企業(yè)減少人力資源在設(shè)備操作上的投入，節(jié)約人力成本的同時，還可提高作業(yè)效率。自動化技術(shù)實現(xiàn)了機電一體化，通過KZP 盤式可控裝置可對全部機電設(shè)備實施有效監(jiān)控，并通過數(shù)據(jù)的方式來展示設(shè)備的運行狀態(tài)，從而實現(xiàn)對礦采工作各個環(huán)節(jié)的全面化檢測與實時化監(jiān)控，而對于機電設(shè)備來說，只需依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計定值來進行對應(yīng)指定的發(fā)射。例如，在計局檢測中應(yīng)用PLC 技術(shù)后，如果系統(tǒng)判定計局檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果符合允許數(shù)據(jù)范圍，則系統(tǒng)會發(fā)出降低電流指令，通過系統(tǒng)油壓的帶動來降低膠帶的運行速度。當系統(tǒng)判定檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果超出允許的數(shù)據(jù)范圍時，則系統(tǒng)會發(fā)出提高電流的指令，并通過系統(tǒng)油壓來提高膠帶的運行速度，這樣便可使運膠帶機始終處于穩(wěn)定運行的狀態(tài)下，大大提高了運膠帶機的運行穩(wěn)定性與可靠性，有效避免了礦物運輸速度過快或過慢的問題。

3.2 風門中自動化技術(shù)的運用

由PLC 技術(shù)的概念可以了解到，PLC 技術(shù)是工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展中非常重要的一種電子控制技術(shù)，該技術(shù)是以工業(yè)環(huán)境作為適用對象，根據(jù)工業(yè)發(fā)展過程中形成的控制需求來進行設(shè)計，以此實現(xiàn)對不同種類機電設(shè)備的有效控制，該技術(shù)有著操作簡單、便捷、可靠性高等應(yīng)用優(yōu)勢。因此，將PLC 技術(shù)應(yīng)用于礦井中的風門控制是非?？尚械?。長期以來，礦井風門的控制主要是通過人工方式來完成的，在操作過程中不僅具備很大難度，而且極易因操作不當而引發(fā)安全事故，甚至還會損壞風門，導致風門無法正常使用。將自動化技術(shù)應(yīng)用于礦井的下風門控制中，可實現(xiàn)自動化開啟與關(guān)閉風門，從而有效解決了以往風門操作中所遇到的各種困難，減輕了操作人員的勞動強度，節(jié)約了人力成本的投入。目前，自動化控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個煤礦的礦井下風口控制作業(yè)中，從而有效保障了煤礦開采工作的順利進行。

3.3 螺桿空壓機中自動化技術(shù)的運用

由于以往的空壓機在應(yīng)用過程中存在可靠性、安全性低等問題，因此操作人員在對空壓機進行控制時很容易引發(fā)安全事故。為了提高空壓機的安全性，螺桿式空壓機也由此應(yīng)運而生，并迅速取代了原有的空壓機。螺桿式空壓機的工作過程分為四個階段，分別是吸氣吸油階段、密封運輸階段、壓縮階段以及排氣階段。螺桿式空壓機的運行原理是通過螺桿的轉(zhuǎn)動，使空氣與機油在螺桿與殼體的嚙合作用下被吸進進氣口，通過齒溝嚙合面的轉(zhuǎn)動來密封機油與空氣，并將其運輸?shù)脚潘涂?，這時通過不斷減少齒溝嚙合面來達到壓縮空氣與機油的目的，直至齒溝嚙合面與排氣口重疊時，此時壓縮的空氣與機油便會通過排氣口而迅速排出。將自動化技術(shù)應(yīng)用于其中，可實現(xiàn)對螺桿的自動化控制，使螺桿能夠自行轉(zhuǎn)動，由變頻器來調(diào)控螺桿的轉(zhuǎn)動速度，這樣不僅可確保排氣壓力穩(wěn)定，還能有效降低能耗。

3.4 提升機中自動化技術(shù)的運用

在礦采作業(yè)中有許多機電自動化設(shè)備，提升機便是其中一種，其在礦采作業(yè)中起到運輸人員或物體進行上升或下降的作用，提升機的運行狀態(tài)將直接關(guān)系到機內(nèi)人員與礦物的安全。由于以往的操作控制模式需要消耗大量的能量與資源，因此需要通過自動化技術(shù)的應(yīng)用來對提升機進行不斷的優(yōu)化與改進，可將編緝變流器運用于提升機中，并將控制臺安裝到合適的位置，可在一定程度上提高提升機的控制穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

總而言之，為了滿足我國經(jīng)濟發(fā)展需要，我國急需提高礦產(chǎn)資源的開采效率，而這就需要對機電控制自動化技術(shù)進行科學的運用，結(jié)合礦采機電設(shè)備的特點及功能，分析其工作原理，以設(shè)備安全性、穩(wěn)定性作為機電控制自動化技術(shù)的運用原則，以此不斷改進礦采機電設(shè)備的結(jié)構(gòu)及功能，促進礦采機電設(shè)備的更新?lián)Q代，只有這樣才能使礦采機電設(shè)備在礦山開采領(lǐng)域中發(fā)揮更為重要的作用。